一種舵葉錐孔的加工方法
2023-04-23 18:50:26 2
專利名稱：一種舵葉錐孔的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種舵葉的加工方法，具體地，涉及一種舵葉錐孔的加工方法。
背景技術：
普通臥式鏜床只能加工內圓孔，平面和外圓孔等，不具備加工內錐孔的功能。在加工舵葉內錐孔時，採用一種加工方法，利用鏜床加工出內錐孔。這種加工方法還可以拓展，使其它不能加工出內錐孔和圓孔的設備或設施都能加工出內錐孔和圓孔。對於液化天然氣(LNG)船，其舵葉內錐孔的加工是採用兩根鏜排和專機加工的，由於鏜排和專機是靠馬達和鏈輪帶動的，在加工錐孔時有振動現象，影響了內錐孔的精度和光潔度。採用鏜床加工LNG舵葉必須解決下列幾個問題:
(I)鏜床加工出錐孔，工件就不能轉動，怎麼擺放是個問題，是橫向擺放，還是豎起擺放。如果橫向擺放即錐孔對準鏜床的主軸，那就要設計鏜排，成本很高，所以只能豎起加工，但要保證上下錐孔的同心度是個問題。(2)要加工出錐孔，刀具的運動軌跡必須是錐度的，而目前普通鏜床刀具運動軌跡都是旋轉或直線的，沒有走錐度的，如何解決這個問題，這時一個工具的設計問題。
發明內容
本發明的目的是為了解決在臥式鏜床上加工舵葉錐孔問題，提供了一種專用加工工具，在本發明的加工工藝指導下，不僅保證舵葉本身的加工精度，而且安裝上船後的精度，即舵杆和舵銷安裝到舵葉的同心度也提高了，從而保證質量，並獲得良好的經濟效益。為了達到上述目的，本發明提供了一種舵葉錐孔的加工方法，該方法是採用鏜床與鏜錐孔工具加工舵葉的階梯直孔形成錐面，其包含:
步驟1，把舵葉放在專用平板上，校平舵葉水平和錐孔的中心位置，劃舵葉左右對稱分中線圍繞一周，劃上下錐孔中心線和加工圓線及鏜床校調線；
步驟2，將舵葉豎起，用三角靠山固定舵葉，鏜床主軸裝上角尺銑頭，裝上鏜排，以劃線的上下錐孔加工圓線校圓，加工舵葉上下錐孔的階梯直孔，錐孔單面放餘量；
步驟3，鏜床的角尺銑頭裝上鏜錐孔工具，加工舵葉上下錐孔，這時上下舵葉錐孔的同心度通過鏜床數顯保證，保證上下錐孔同心度小於0.10mm。上述的舵葉錐孔的加工方法，其中，所述的步驟3中，所述上下舵葉錐孔的同心度通過鏜床數顯保證是指，鏜床用鏜排以舵葉上錐孔校圓，此時將錐孔中心反映到鏜床的數顯鎖定，把鏜排移到下鑄鋼件的下錐孔，當數顯反映的數標和剛才鎖定的數標重合，此時作為下錐孔的中心，這樣兩個錐孔的同心度就得以保證。上述的舵葉錐孔的加工方法，其中，所述的加工方法還包含:步驟4，上下錐孔加工完畢後，裝上專用銑刀，加工錐孔裡的環油槽和直油槽。上述的舵葉錐孔的加工方法，其中，所述的加工方法還包含:步驟5，裝上平面刀架，鏜上下錐孔的小頭平面。
上述的舵葉錐孔的加工方法，其中，所述的鏜錐孔工具與鏜排固定連接，舵葉上焊接有支撐杆，所述的鏜錐孔工具包含:
固定在鏜排上，且位於階梯直孔小頭一端的刀架；
設置在刀架上的刀具，在刀架上還設置有螺母作為刀具的進給裝置；
穿過刀架，平行於鏜排設置的絲杆；及
在靠近刀架的一端，絲杆的頂端設置有星輪，該星輪通過與支撐杆的碰觸開始旋轉，從而調節刀具的進給量。上述的舵葉錐孔的加工方法，其中，所述的刀架上還設置有擋屑板。上述的舵葉錐孔的加工方法，其中，所述的刀架上還設置有進刀小軸，該進刀小軸上開設腰形槽，用於固定和調節刀座上的刀具，以便加工錐孔中的環形油槽和直油槽。針對現有技術的問題，對工具的設計以及所選的設備提出如下要求:
1)舵葉不動，刀具轉動。舵葉豎起安放，靠兩個三角靠山固定；
2)刀具一方面轉動，但同時又必須按錐面的軌跡運動；
3)所選的設備能滿足舵葉加工時所需的功能和各技術參數的要求等。根據採用臥式鏜床加工錐孔對刀具的要求，即要使刀具一方面轉動，同時又必須按錐面的軌跡運動，要求刀具在錐面有一個進給裝置和進給的動力，才能實現其錐面的運行軌跡。故，本發明的鏜錐孔工具在平行於錐面的方向上增設一套絲杆，螺母轉動作為進給裝置；進給動力是裝在絲杆端上一個星輪，在鏜錐孔工具轉動時，由固定在工件上的一個支撐杆來調節刀具的進給量，當鏜排轉動使得星輪與該支撐杆碰觸，促使星輪轉動，從而帶動絲杆一齊轉動，隨著絲杆轉動，裝在絲杆上的螺母就作平行於錐面線的移動，這樣，裝在刀架上的刀具就能作錐面的進給行動，從而實現了刀具一方面轉動，同時又按錐面的軌跡運動。同時在安裝一個刀具鏜排和進刀小軸，進刀小軸開腰形槽，用於固定和調節刀座上的刀具，就可以加工錐孔中的環形油槽和直油槽。本發明提供的舵葉錐孔的加工方法及其專用的鏜錐孔工具，能保證內錐孔的精度和光潔度，且能使得舵杆和舵銷安裝到舵葉的同心度提高，從而保證了舵葉的質量，並獲得良好的經濟效益。
圖1為本發明的一種舵葉錐孔的加工方法所採用的鏜錐孔工具的結構示意圖。圖2為本發明的一種舵葉錐孔的加工方法所採用的鏜錐孔工具的刀具部分的放大示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的技術方案做進一步的說明。本發明提供的一種舵葉錐孔的加工方法，該方法是採用鏜床與鏜錐孔工具加工舵葉的階梯直孔形成錐面，舵葉上焊接有支撐杆22，該鏜床主軸上裝設角尺銑頭以及鏜排21，該角尺銑頭轉動能帶動鏜排轉動，所述的鏜錐孔工具與鏜排固定連接。如圖1所示，該鏜錐孔工具包含:
固定在鏜排21上，並位於階梯直孔小頭一端的刀架11，優選地，刀架11以哈夫形式固定在鏜排21上；
設置在刀架11上的刀具12;
在刀架11上還設置有螺母13，作為刀具12的進給裝置；穿過刀架11，平行於鏜排設置的絲杆14 ;及
在靠近刀架11的一端，絲杆的頂端設置有星輪15，該星輪15通過與支撐杆的碰觸開始旋轉，從而調節刀具的進給量。優選地，所述的刀架11上還設置有擋屑板16。更優選地，所述的刀架11上還設置有進刀小軸17，如圖2所示，該進刀小軸上開設腰形槽171，用於固定和調節刀座上的刀具，以便加工錐孔中的環形油槽和直油槽。另外在工具靠近星輪端(小頭端)安裝一個平面刀架，進給動力是裝在絲杆端上一個星輪，在鏜錐孔工具轉動時，平面刀架上星輪由固定在舵葉上的一個支撐杆來調節平面刀架上的刀具進給量，這就可以加工錐孔的底部端面了。
實施例選擇T6920D/L 100臥式鏜床作為加工LNG舵葉的設備，這臺鏜床的部分參數如下:
鏜軸直徑200mm
銑軸端面直徑320mm
鏜軸錐孔IS0-60
鏜軸行程1200mm
主軸箱行程4000mm
立柱行程IOOOOmm
主軸轉速扭矩:2346Kg.cm
主軸中心線至平臺工作面距離 56CTl600mm 主轉動電機，直流75KW
主軸箱進給電機直流IOKW
工作檯面積10000X3000
以上這些參數都能全面滿足加工LNG舵葉的要求。舵葉的加工工藝如下:
1.把舵葉上下鑄鋼件分別上立車和鏜床，對錐孔部分進行粗加工，單邊放15mm餘量用於補償焊接變形。如果焊接變形控制得好，餘量可以少留些，但一定要確保最後加工錐孔的要求。2.把舵葉上下鑄鋼件校正後於舵葉的面板焊接，焊接時要對稱焊接，要注意其變形情況，使其變形量控制在最小，一定要控制在留有餘量的範圍內。3.待舵葉全部焊接好後，經密封性試驗和其他方面的檢驗都達到要求後(即通過船東船檢驗收後)，把舵葉放在專用平板上，校平舵葉水平和錐孔的中心位置，劃舵葉左右對稱分中線圍繞一周，劃上下錐孔中心線和加工線及鏜床校調線。將舵葉豎起，並用三角靠山固定舵葉，鏜床主軸裝上角尺銑頭，裝上鏜排，以劃線的上下錐孔加工圓線校圓，加工舵葉上下錐孔階梯直孔，即錐孔單面放2_左右餘量。
4.鏜床的角尺銑頭裝上鏜錐孔工具，加工舵葉上下錐孔，這時上下舵葉錐孔的同心度通過鏜床數顯保證，保證上下錐孔(大頭尺寸分別為0549.60\0594.87)同心度小於
0.1Omm0鏜床用鏜排以舵葉上錐孔校圓，此時將上錐孔中心反映到鏜床的數顯(主軸伸出距離和主軸的高度的數標)鎖定，把鏜排移到下鑄鋼件的下錐孔，當數顯反映的數標和剛才鎖定的數標重合，此時作為下錐孔的中心，這樣兩個錐孔的同心度就保證了。刀具材料材料取YT15，主軸轉速為60r/min，吃到深度為1mm，進給量為0.2(Γθ.25mm ;精鏜時，主軸轉速為30r/min,吃到深度為0.15mm,進給量為0.15mm。5.上下錐孔加工完畢後，裝上專用銑刀，加工錐孔裡的環油槽和直油槽。6.裝上平面刀架，鏜上下錐孔的小頭平面(底平面)。7.通過檢測，完全達到圖紙設計要求，而且，上下錐孔的同心度也得到了很好的保證。本發明提供的舵葉錐孔的加工方法，不但解決了製作LNG舵葉錐孔的實際難題，同時也獲得了很高的經濟效益；顯然，本領域的普通技術人員不經過創造性的勞動可以將本發明的方法推廣使用到其他類型的舵葉。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的`保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種舵葉錐孔的加工方法，其特徵在於，該方法是採用鏜床與鏜錐孔工具加工舵葉的階梯直孔形成錐面，其包含: 步驟1，把舵葉放在專用平板上，校平舵葉水平和錐孔的中心位置，劃舵葉左右對稱分中線圍繞一周，劃上下錐孔中心線和加工圓線及鏜床校調線； 步驟2，將舵葉豎起，用三角靠山固定舵葉，鏜床主軸裝上角尺銑頭，裝上鏜排，以劃線的上下錐孔加工圓線校圓，加工舵葉上下錐孔的階梯直孔，錐孔單面放餘量； 步驟3，鏜床的角尺銑頭裝上鏜錐孔工具，加工舵葉上下錐孔，這時上下舵葉錐孔的同心度通過鏜床數顯保證，保證上下錐孔同心度小於0.10mm。
2.如權利要求1所述的舵葉錐孔的加工方法，其特徵在於，所述的步驟3中，所述上下舵葉錐孔的同心度通過鏜床數顯保證是指，鏜床用鏜排以舵葉上錐孔校圓，此時將錐孔中心反映到鏜床的數顯鎖定，把鏜排移到下鑄鋼件的下錐孔，當數顯反映的數標和剛才鎖定的數標重合，此時作為下錐孔的中心，這樣兩個錐孔的同心度就得以保證。
3.如權利要求1或2所述的舵葉錐孔的加工方法，其特徵在於，所述的加工方法還包含:步驟4，上下錐孔加工完畢後，裝上專用銑刀，加工錐孔裡的環油槽和直油槽。
4.如權利要求3所述的舵葉錐孔的加工方法，其特徵在於，所述的加工方法還包含:步驟5，裝上平面刀架，鏜上下錐孔的小頭平面。
5.如權利要求1所述的舵葉錐孔的加工方法，其特徵在於，所述的鏜錐孔工具與鏜排(21)固定連接，舵葉上焊接有支撐杆(22)，所述的鏜錐孔工具包含: 固定在鏜排(21)上，且位於階梯直孔小頭一端的刀架(11); 設置在刀架上的刀具(12)，在刀架(11)上還設置有螺母(13)作為刀具(12)的進給裝置；穿過刀架(11)，平行於鏜排(21)設置的絲杆(14);及 在靠近刀架(11)的一端，絲杆(14)的頂端設置有星輪(15)，該星輪(15)通過與支撐杆(22)的碰觸開始旋轉,從而調節刀具(12)的進給量。
6.如權利要求5所述的舵葉錐孔的加工方法，其特徵在於，所述的刀架(11)上還設置有擋屑板(16)。
7.如權利要求6所述的舵葉錐孔的加工方法，其特徵在於，所述的刀架(11)上還設置有進刀小軸(17)，該進刀小軸上開設腰形槽(171)，用於固定和調節刀座上的刀具，以便加工錐孔中的環形油槽和直油槽。
全文摘要
本發明公開了一種舵葉錐孔的加工方法，該方法包含步驟1，把舵葉放在專用平板上，校平舵葉水平和錐孔的中心位置，劃舵葉左右對稱分中線圍繞一周，劃上下錐孔中心線和加工圓線及鏜床校調線；步驟2，將舵葉豎起，用三角靠山固定舵葉，鏜床主軸裝上角尺銑頭，裝上鏜排，以劃線的上下錐孔加工圓線校圓，加工舵葉上下錐孔的階梯直孔，錐孔單面放2mm-4mm餘量；步驟3，鏜床的角尺銑頭裝上鏜錐孔工具，加工舵葉上下錐孔，上下舵葉錐孔的同心度通過鏜床數顯保證，保證上下錐孔同心度小於0.10mm。本發明提供的加工方法能提高內錐孔的精度和光潔度，使得舵杆和舵銷安裝到舵葉的同心度提高，從而保證了舵葉的質量，具有很大的應用前景。
文檔編號B23Q3/00GK103203604SQ201310170999
公開日2013年7月17日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者盛偉忠 申請人:上海滬東三造船舶配套有限公司